生物降解原油地球化学研究新进展

生物降解作用是原油的一种重要的蚀变作用,对原油的物性和经济价值有着负面的影响。全球石油大多遭受过生物降解。生物降解作用对常见生物标志物的影响得以较好的描述,综述了近年来高分子量正构烷烃、三环萜烷、25 降藿烷生物降解的新进展。目前对生物降解作用的细节、发生机理尚不十分清楚,讨论了原油喜氧和厌氧降解机制,认为厌氧作用可能起主导作用,降解速率很慢。温度是控制生物降解作用的重要因素,储层温度大于80℃不会发生生物降解作用。生物降解原油多为混源油,介绍了研究生物降解原油的多期成藏方法。沥青质不易生物降解,其热解产物及钌离子催化氧化产物在生物降解原油对比、油源对比中具有重要的作用;最后指出了今后的发展方向。     

中国海相碳酸盐岩层系油气勘探特殊性问题

中国至少有3 0 0×1 08t的海相碳酸盐岩油气资源量,是十分重要的勘探领域。在近5 0年的勘探历程中虽有塔河、普光等碳酸盐岩大油气田的发现,但探明储量仍然很低,这与勘探投入低有关,但更主要的原因在于中国海相碳酸盐岩油气地质的特殊性。经研究其特性可概括为7个方面:(1)碳酸盐岩层系形成于多旋回的叠合盆地;(2)碳酸盐岩层系时代老,埋藏深;(3)烃源岩具有多元、多期生烃;(4)储集层类型多、非均质性强;(5)圈闭类型多样,以隐蔽圈闭和复合圈闭为主;(6)油气藏改造、破坏严重,保存条件复杂;(7)油气藏分布复杂,预测难。要尽快实现碳酸盐岩油气探明储量的快速增长,缓解国内油气资源供需矛盾,必须加强碳酸盐岩油气富集与分布规律的理论研究和勘探技术攻关。文中将中国海相碳酸盐岩油气富集理论的研究凝练为三个方面的科学问题:(1)海相碳酸盐岩层系发育环境、构造演化及其对有效烃源岩的控制作用;(2)海相碳酸盐岩介质油气运聚机理;(3)海相碳酸盐岩层系油气多期成藏与保存机理;同时指出要加大碳酸盐岩地区的地震、钻井和测井等系列技术的攻关力度,以提高勘探的成功率。     

沉积盆地下古生界碳酸盐岩地区热历史恢复方法探索

古温标是目前恢复沉积盆地热历史最常用方法之一,但在下古生界高过成熟碳酸盐岩由于没有合适的成熟度标定参数(古温标),对其经受的热历史和成烃史的恢复一直是困扰中国海相碳酸盐岩油气勘探的问题。目前常用的沥青反射率、牙形石色变指数、镜状体反射率等各类古温标,在用于早古生代碳酸盐岩地区的热历史恢复时都是借助于它们各自与镜质体反射率之间的关系,再利用现有的镜质体反射率模拟热历史方法来恢复热历史,因而存在不同的缺陷。重点介绍了利用有机质自由基浓度作为碳酸盐岩地区古温标的可能性。通过不同时间和温度下的热模拟得到的有机质自由基浓度数据,初步建立了三种类型有机质的自由基浓度(N)与时间-温度指数(TTI)的定量模型。这种有机质自由基浓度与TTI的关系式为碳酸盐岩地区古地温的恢复提供了新的方法。     

利用磷灰石裂变径迹研究塔里木盆地中部地区的热历史

利用磷灰石裂变径迹反演计算了塔里木中部地区3口井志留纪以来的热历史。研究认为,塔中地区志留纪以来的大地热流变化不大,为56～62mW/m²。志留纪、泥盆纪大地热流较低,约为58mW/m²;石炭纪大地热流略有增高,二叠纪时大地热流可能达到62mW/m²;中生代期间,大地热流逐渐降低,中生代末约为57mW/m²;新生代期间,大地热流略有增高,现今大地热流约为60mW/m²。塔中地区的热历史与其构造演化史密切相关。     

塔北地区下奥陶统白云岩热液重结晶作用及其油气储集意义

塔里木盆地塔北地区的沙15井下奥陶统以褐灰色-深灰色粉-细晶白云岩为主, 局部沿断裂裂缝见有浅灰色-白色中-粗晶白云岩. 中-粗晶白云岩伴有明显的硅化作用, 孔缝中见有自形的石英晶簇. 中-粗晶白云岩中流体包裹体均一温度位于110~200℃之间, 主峰区间为140~190℃, 盐度位于10.7wt%~18.5wt% NaCl Eq.之间, 与共存的石英晶簇流体包裹体特征相一致. 与粉-细晶白云岩相比, 中-粗晶白云岩在成分组成上具有富含Fe和Mn的特征, FeO的含量平均为1.917%, MnO的含量平均为0.323%. 在稀土元素组成上, 中-粗晶白云岩具有明显的Eu负异常, 配分模式与塔里木盆地中酸性火成岩相一致. 中-粗晶白云岩氧同位素d¹⁸O_PDB位于-10.35‰~-7.31‰之间, 与粉-细晶白云岩相比具有明显偏负的特征; 结合流体包裹体均一温度和白云石与水的氧同位素分馏方程, 可以得到沉淀白云石的流体的氧同位素d¹⁸O_SMOW值的范围大致在+4‰~+10‰之间, 与岩浆热液流体相一致. 中-粗晶白云岩具有较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值, 与中酸性火成岩活动有关. 从流体包裹体测温、元素组成、稀土元素、碳氧同位素和锶同位素组成可知中-粗晶白云岩是粉-细晶白云岩在热液作用下发生重结晶作用的结果. 热液作用下的白云岩重结晶作用在塔里木盆地白云岩成岩演化历史上具有特殊性和广泛性, 该过程使白云岩中产生了丰富的晶间孔隙和热液溶蚀孔隙, 从而成为良好的油气储层, 在塔里木盆地下古生界白云岩油气勘探中应给予足够的重视.     

塔里木盆地前陆区和台盆区天然气的地球化学特征及成因

通过对塔里木盆地天然气碳氢同位素分析,主要存在两种类型天然气,即油型气与煤型气。油型气烷烃气碳同位素组成较轻（δ13C2＜-28‰,δ13C3＜-25‰）,氢同位素组成偏重,成烃母质主要为海相沉积环境形成的寒武系—下奥陶统或中下奥陶统烃源岩,分布区域主要为台盆区;而煤型气烷烃气碳同位素组成较重（δ13C2＞-28‰,δ13C3＞-25‰）,氢同位素组成偏轻,成烃母质主要为陆相沉积环境形成的三叠系—侏罗系烃源岩,分布区域主要为前陆区。在塔里木盆地,烷烃气同位素组成局部倒转主要与烃源岩热演化程度差异有关;同时,在局部地区硫酸盐热还原（TSR）也可引起碳同位素组成的局部倒转。塔里木盆地天然气中3He/4He值偏高可能与残留在岩石中的少量深部气体混入气藏有关。     

牛庄洼陷南斜坡未熟-低熟烃源岩排烃特征探讨

牛庄洼陷及其南斜坡烃源岩孔隙度、声波时差与伊蒙矿物含量测定结果表明,2 6 0 0m为成岩作用早期与晚期阶段的界限,在早期演化阶段南斜坡没有出现明显的异常压力,牛庄洼陷成岩作用晚期阶段有明显的压力异常。生物标志物演化与Ro值测定反映,该区有机质大量成烃起始阶段为 2 70 0m,牛庄洼陷南斜坡带 <2 70 0m烃源岩不具备大量排烃的生烃量条件与地质证据。牛庄洼陷南斜坡八面河油田原油的混合成熟度特征与混合的均一性,反映原油的混合作用在初次运移阶段可能即已发生,推测牛庄洼陷深部烃源岩在异常压力作用下通过微裂隙等间歇式排烃的同时,浅层未熟 低熟烃源岩生成的少量原油经由断层、应力产生的微裂隙与层理面,在地层压力及深部流体过剩压力参与下与成熟油混合幕式排出。烃源岩未熟 低熟阶段的排烃效率低于成熟烃源岩。     

从海相地层磷灰石的裂变径迹探讨楚雄盆地的热史及剥蚀史

磷灰石裂变径迹分析法是恢复沉积盆地热史的一种有效方法．以大量的磷灰石裂变径迹资料为基础,分析了楚雄盆地海相地层热历史及地层剥蚀量。本区测试的各个样品的单颗粒年龄分布特征总体上集中程度不太好,分散性较强,反映这些样品可能均未经历125℃以上的完全退火;封闭径迹长度的分布特征反映本区具有较复杂的热史,这可能与楚雄盆地构造变动强烈并伴有多期次火山活动有关。裂变径迹反映本地区3个主要不整合（D₁/O₂、T₃/D_2、K₂／J₂)具不同的剥蚀量,表明楚雄盐地曾有较为复杂的剥蚀史：其中云参1井3个不整合的剥蚀量分别为220m（D₁/O₂)、180m(T₃／D₂)和105m(K₂／J₂);云龙凹陷露头剖面3个不整合的剥蚀量为263m（D₁/O₂）、149m(T₃／D₂)和280m(K₂／J₂)。     

原生透镜状砂岩油藏成藏过程一维数值模拟

为了了解原生透镜状砂岩油藏的成藏过程和控制因素,基于变形多孔介质两相流动的基本原理,综合考虑地层在沉降过程中温度和压力的变化、砂岩体和围岩物性的变化、石油的生成以及岩石中孔隙流体物性变化等情况,应用数值方法模拟这类油藏在一维条件下成藏的整个过程.通过成藏过程模拟和分析,认为超压是推动流体整体运移的动力,而对处于生油围岩中的原生透镜状砂岩油藏,围岩和砂体间形成的毛管压力差异才是驱动石油在原生透镜状砂岩油藏中聚集的根本动力.在这类砂岩油藏成藏的过程中,砂体的油相压力要低于与其相邻的围岩中的油相压力,使得砂体成为石油的一个相对的低势区.原生透镜状砂岩油藏的成藏是由力平衡和物质平衡两种基本作用控制的成藏过程,石油生成和供应量以及砂体和围岩的油相势差决定了这类油藏的含油性.     

排烃门限存在的地质地球化学证据及其应用

排烃门限概念的提出为有效源岩的判识奠定了理论基础, 它在油气勘探与资源评价中具有重要意义.采用地球化学的方法论证了排烃门限的客观存在.研究表明, 源岩进入排烃门限后, 其反映生烃潜能的指标(S₁+S₂)/TOC、氢指数以及反映烃源岩残留烃量的指标氯仿沥青“A”都开始明显降低; 烃源岩中可溶有机质的化学成分、生物标志物的含量与分布特征也都发生明显的变化, 没有进入排烃门限的源岩可溶有机质与原油差别大, 进入门限后的源岩可溶有机质开始与原油组分较为一致.渤海湾盆地东营凹陷沙四段泥岩和页岩的排烃门限分别为2 200 m和2 000 m左右, 排烃强度分别为0~1 100 kg/m2和0~150 kg/m2, 累积排出烃量为7.365×108 t和1.435×108 t.